DE2553121B2

DE2553121B2 - Transmission system for digital signals, as well as system for converting analog signals into corresponding digital signals and method for reducing noise in a transmission system for digital information

Info

Publication number: DE2553121B2
Application number: DE2553121A
Authority: DE
Inventors: James M. San Mateo Calif. Kasson (V.St.A.)
Original assignee: Rolm Co Inc
Current assignee: Siemens Business Communication Systems Inc
Priority date: 1975-04-16
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1979-09-13
Also published as: GB1535219A; FR2308257B1; JPS51124303A; FR2308257A1; US3999129A; CA1042353A; DE2553121A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem für digitale Information, das ein vorgegebenes Arbeitsfrequenzband aufweist und mit einem mit einer Quelle analoger Eingangssignale verbundenen Schaltungsteil, das die analogen Eingangssignale mit einer vorgegebenen Tastfrequenz in entsprechende digitale Signale mit einer vorgegebenen Zahl von QuantisierungspegelnThe invention relates to a transmission system for digital information having a predetermined working frequency band and having a source circuit part connected to analog input signals, which converts the analog input signals with a predetermined sampling frequency into corresponding digital signals a predetermined number of quantization levels

umsetzt, die jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, mit Übertragungseinrichtungen, die die Digitalsignale an eine Empfangsstation abertragen, und mit einem Schaltungsteil in der Empfangsstation, das die digitalen Signale mit der Tastfrequenz in analoge Form umsetzt, sowie ein System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung, und ein Verfahren zur Verringerung des Rauschens im unbenutzten Kanal, des Obersprechbzw. Nebensprechrauschens und des Rauschens auf Grund von Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem für digitale Information.converts, each having a predetermined size, with transmission facilities that the digital signals transmitted to a receiving station, and with a circuit part in the receiving station that the digital Converts signals with the sampling frequency into analog form, as well as a system for converting analog signals into corresponding digital signals for subsequent signal processing, and a method for reducing the noise in the unused channel, the crosstalk or Crosstalk noise and noise Reason of quantization errors in a transmission system for digital information.

Bei der Übertragung von Information ist es normalerweise üblich, die in analoger Form vorliegende Information vor der Übertragung von einer Station zur nächsten in digitale Form umzusetzen, und die in einer zweiten Station empfangene Information von derWhen transmitting information, it is usually common to use the analog form To convert information into digital form before it is transmitted from one station to the next, and that in a information received from the second station Telefonsystem eingesetzt werden, ist dieser Frequenzbereich üblicherweise der Tonbereich von etwa 300 bis 3400 Hz. Der Frequenzbereich des Systems wird aus diesem Bereich dadurch begrenzt, daß das analoge Eingangssignal vor der Analog-Digital-Umsetzung mittels eines Bandpaßfilters gefiltert wird, dessen Durchlaßbereich in dem Frequenzbereich von 300 bis 3400 Hz liegt, und daß das zurückgewonnene Analogsignal in einem Nach-Sampling-Filter gefiltert wird, dessen Durchlaßbereich im wesentlichen den gleichen Frequenzbereich aufweist.Telephone system are used, this frequency range is usually the tone range from about 300 to 3400 Hz. The frequency range of the system is limited from this range by the fact that the analog Input signal is filtered before the analog-digital conversion by means of a bandpass filter, whose The pass band is in the frequency range from 300 to 3400 Hz, and that the recovered analog signal is filtered in a post-sampling filter, whose pass band has essentially the same frequency range.

Derartige Systeme weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie gegenüber zufälligen bzw. statistischen Rauschund Fehlersignalen empfindlich sind, die, in Übertragungsrichtung gesehen, vor dem Analog-Digital-Umsetzer (nachfolgend auch kurz als AD-Umsetzer bezeichnet) auftreten und im Frequenz-Ansprechbereich desHowever, such systems have the disadvantage that they are sensitive to random or statistical noise and error signals that, viewed in the direction of transmission, occur upstream of the analog-digital converter (hereinafter also referred to as AD converter for short) and in the frequency response range of the

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uigiiaicii ruiiii in aiiuiugc ruigiiaicii ruiiii in aiiuiugc r

einem üblichen System wird die Analog-Digital-Umsetzung durch Abtasten aufeinanderfolgender Teile des analogen Eingangssignais mit einer Frequenz durchgeführt, die groß genug ist, um eine Umsetzung theoretisch fehlerfrei bei idealisierten Bedingungen zu ermöglichen. Dabei wird ein Signal mit im wesentlichen konstanten Pegel während der Dauer jeder Tastperiode erzeugt, wobei die Größe des Signals mit konstantem Pegel während eines gegebenen Zeitraums die Größe des Analogsignals zum Zeitpunkt der Abtastung wiedergibt. Die Größe des Signals mit konstantem Pegel wird auf eine relativ kleine, feste Zahl möglicher Werte über den gesamten, vorgegebenen Amplitudenbereich des analogen Eingangssignals begrenzt. Dieses Verfahren wird mit »Quantisierung« bezeichnet Jeder dieser Werte kennzeichnet einen unterschiedlichen Amplitudenbereich oder ein unterschiedliches Quantisierungsintervall, so daß alle Signalamplituden, die innerhalb eines bestimmten Quantisierungsintervalls liegen, in ein Signal mit konstantem Pegel gleicher Amplitudengröße umgesetzt werden. Bei einem 7-Bit-Binärsystem kann ein analoges Eingangssignal, dessen Amplituden in einem Bereich von 0 bis 1,28 Volt liegen, in unterschiedliche Pegel gequanteit werden, wobei die unterschiedlichen Pegel einen Spannungsbereich von 0,01 Volt umfassen, so daß die Eingangssignale, deren Amplitude im Null-Pegelbereich von -0,005 bis +0,005 Volt liegen, in ein Signal mit einem Nuii-Voitpegei umgesetzt werden; die Eingangssignale, deren Amplituden in einem Bereich von 0,005 bis 0,015 Volt liegen, werden in ein Signal mit konstantem Pegel umgesetzt, der einen Wer» von 0,01 Volt aufweist; Signale in einem Bereich von 0,015 bis 0,025 VoIi werden in ein Signal mit einem konstantem Pegel von 0,02 Volt umgesetzt usw. Die Spannungswerte 0,005; 0,015; 0.025, die die Endpunkte jedes Bereiches festlegen, werden mit Übergangspunkten bezeichnetA common system does the analog-to-digital conversion by scanning successive parts of the analog input signals are carried out at a frequency that is large enough to theoretically be implemented to enable error-free under idealized conditions. This produces a signal with essentially constant Level generated during the duration of each sampling period, the size of the signal being constant level represents the magnitude of the analog signal at the time of the sampling during a given period of time. The size of the signal with constant level is limited to a relatively small, fixed number of possible values above the entire, specified amplitude range of the analog input signal is limited. This procedure will referred to as "quantization" Each of these values identifies a different amplitude range or a different quantization interval, so that all signal amplitudes, which are within a certain quantization interval, in a Signal with a constant level of the same amplitude size can be converted. In the case of a 7-bit binary system, an analog input signal with amplitudes in a range from 0 to 1.28 volts, in different levels are quantified, the different levels having a voltage range of 0.01 volts, so that the input signals whose amplitude is in the zero level range from -0.005 to +0.005 Volts are converted into a signal with a Nuii-Voitpegei; the input signals, the amplitudes of which are in a range from 0.005 to 0.015 volts, are converted into a constant level signal having a value of 0.01 volts; Signals in one Range from 0.015 to 0.025 VoIi are used in a signal with a constant level of 0.02 volts, etc. The voltage values 0.005; 0.015; 0.025 which the Specifying the end points of each area are referred to as transition points

In der Empfangsstation wird die in digitaler Form übertragene Information üblicherweise in analoge Form zurückverwandelt Diese Rückumwandlung wird in umgekehrter Weise wie die zuvor beschriebene Umwandlung von der analogen in die digitale Form durchgeführt Derartige Systeme werden häufig angewandt und immer mehr bei Telefonsystemen zur Übertragung von Sprachinformation oder anderer analogen Information verwendetIn the receiving station, the information transmitted in digital form is usually in analog form Reconverted This reconversion is done in reverse order to the one previously described Conversion from analog to digital form carried out Such systems are widely used and more and more in telephone systems for Transmission of voice information or other analog information is used

Derartige Systeme sind normalerweise so ausgelegt, daß sie in einem vorgegebenen Bereich der Frequenzen des analogen Eingangssignals arbeiten. Wenn die Systeme beispielsweise im Zusammenhang mit einemSuch systems are normally designed to operate in a predetermined range of frequencies of the analog input signal. For example, if the systems are related to a

ÖJSICIIIJ llCgCII. L/ICSC OlgliaiC WCIUCII UUIILIICI weise HISÖJSICIIIJ llCgCII. L / ICSC OlgliaiC WCIUCII UUIILIICI wise HIS

Rauschsignale bezeichnet, im Gegensatz zu den Informationssignalen, deren Informationsinhalt zur Empfangsstation übertragen werden sollen.In contrast to information signals, noise signals denote their information content Receiving station are to be transmitted.

Liegen Rauschsignale vor, so kann der Informationsinhalt, der übertragen und empfangen werden soll, überdeckt und auf der Empfangsseite des Systems fehlerhaft wiedergegeben werden. Im Idealfalle sollte am Ausgang des unbenutzten Kanals, d. h. dann, wenn an d;.; Eingangsseite des Systems keine Information vorliegt, das Ausgangssignal des AD-Umsetzers einen konstanten Null-Pegel aufweisen. Bei den üblichen AD-Umsetzern verschiebt sich jedoch im praktischen Falle der Null-Pegelbereich. Daher kann ein zufälliges, statistisches oder inneres Störsignal auch bei äußerst kleiner Amplitude bewirken, daß der AD-Umsetzer ein Ausgangssignal mit einem Quantisierungs-Pegelwert erzeugt, der oberhalb oder unterhalb des Null Pegel wertes liegt, wenn der Null-Pegelwert sich in die Nähe eines Übergangspunktes verschoben hatIf there are noise signals, the information content that is to be transmitted and received can be covered and displayed incorrectly on the receiving side of the system. Ideally, it should at the exit of the unused channel, d. H. then, if at d;.; System input side no information is present, the output signal of the AD converter have a constant zero level. With the usual In the practical case, however, the zero level range is shifted in AD converters. Therefore, a random, statistical or internal interference signal, even with extremely small amplitudes, cause the AD converter to switch on Output signal generated with a quantization level value that is above or below the zero level value is when the zero level value has shifted near a transition point

Dieses fehlerhafte Ausgangssignal tritt dann als fehlerhaftes Analogsignal beim nachfolgenden Digital-Analog-Umsetzer (nachfolgend auch mit DA-Umsetzer abgekürzt) auf.This faulty output signal then occurs as a faulty analog signal in the downstream digital-to-analog converter (hereinafter also referred to as a D / A converter abbreviated).

Bei Systemen, bei denen ein Mehrkanal-Eingang verwendet wird, der dann sequentiell mit dem AD-Umsetzer verbunden wird, d.h. bei einem Multiplex-Mehrkanalsystem, tritt normalerweise Rauschen aufgrund des Über- bzw. Nebensprechens benachbarter Kanäle auf. Da das Rauschsignal aufgrund des Überbzw. Nebensprechens den spektralen Frequenzinhalt der Sprache aufweist und daher innerhalb des Frequenzansprechbereichs des Systems liegt, können übersprech- bzw. Nebensprechsignaie auch mit äußerst kleiner Amplitude durch das BandpaBfuter des Systems gelangen und die Amplitude des getasteten, analogen Jnformationeingangssignals auf einen Wert verändern, der im benachbarten Quantisierungsintervall liegt, dies insbesondere dann, wenn das Eingangssignal selbst bereits sehr nahe an einem Übergangspunkt liegt Als Folge davon stellt der AD-Umsetzer ein fehlerhaftes Ausgangssignal bereit, das vom DA-Umsetzer in ein analoges Signal zurückverwandelt wird. Da das Frequenzspektrum dieses Signals in der Hauptsache im Sprech-Frequenzspektrum liegt, kann Rauschen dieser Art nicht mittels eines Nach-Sampling-Filters ausgefiltert werden, das — in Übertragungsrichtung gesehen — hinter dem DA-Umsetzer angeordnet istIn systems where a multi-channel input is used that is then sequential with the AD converter is connected, i.e. in a multiplex multi-channel system, noise normally occurs due to the cross-talk or crosstalk between neighboring ones Channels on. Since the noise signal due to the over or. Crosstalk the spectral frequency content of speech and therefore is within the frequency response range of the system crosstalk or crosstalk signals with extremely small amplitude pass through the bandpass filter of the system and the amplitude of the sampled, analog Change information input signal to a value, which lies in the neighboring quantization interval, especially if the input signal itself is already very close to a transition point. As a result, the AD converter generates a faulty one Output signal ready, which is converted back into an analog signal by the DA converter. Since that Frequency spectrum of this signal is mainly in the speech frequency spectrum, noise can cause this Type cannot be filtered out by means of a post-sampling filter, which - seen in the direction of transmission - is arranged behind the DA converter

Eine dritte Art des Rauschens die als »Quantisierungsfehler« bezeichnet wird, entsteht dadurch, daß der AD-Umsetzer Amplitudenänderungen des analogenA third type of noise known as "quantization error" arises from the fact that the AD converter amplitude changes of the analog

Information-Eingangssignals, die innerhalb eines Quantisierungspegels liegen, nicht erkennen kann. Derartige Amplitudenänderungen werden vom AD-Umsetzer nicht umgesetzt und werden daher auch nicht im DA-Umsetzer wiedergewonnen, obgleich der tatsächliche Amplitudenwert des analogen Information-Einganpsignals zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen sich geändert haben kann.Information input signal that is within a quantization level lie, cannot see. Such amplitude changes are made by the AD converter are not converted and are therefore not recovered in the DA converter, although the actual one Amplitude value of the analog information input signal may have changed between successive scans.

Es wurde bereits versucht, Systeme der zuvor beschriebenen Art zu entwickeln, die «in geringeres Rauschen im unbenutzten Kanal (idle channel noise), ein geringeres Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und ein geringeres Rauschen aufgrund von Quantisierungsfehlern aufweisen. Bei einigen dieser Systeme wurde die Zahl der zur Wiedergabe des Eingangssignals benutzten Quantisierungsintervalle erhöht, d. h. es wurde die Breite jedes Quantisierungsintervalls verringert. Bei Systemen, bei denen Binärcodierung durchgeführt wird, läßt sich zeigen, daß durch Hinzufügen von η Bits oder 2" Quantisierungsintervallen das Auftreten dieses Rauschens im idealen Falle um 6ndb verringert werden kann, vorausgesetzt, daß das analoge Rauschen im System im Vergleich zu Her Größe des Quantisierungsintervalls klein bleibt. Bei einem anderen Verfahren wird eine Schaltung verwendet, die Signale mit kleiner Amplitude mehr verstärkt als Analogsignale mit großer Amplitude. Diese Schaltung wird als Dynamikpresser bezeichnet, und befindet sich vor dem Analog-Digital-Umsetzer. Weiterhin ist bei diesem Verfahren eine Schaltung hinter dem Digital-Analog-Umsetzer vorgesehen, die eine gegenüber dem Dynamikpresser entgegengesetzte Verstärkungskennlinie aufweist und als Dynamikdehner bezeichnet wird. Die Anordnung mit einem Dynamikpresser und einem Dynamikdehner verringert wirkungsvoll die Größe der Quantisierungsintervalle für Signale mit kleiner Amplitude und verringert dementsprechend das Rauschen im unbenutzten Kanal und das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen. Diese Schaltungsanordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß über den gesamten Amplitudenbereich der analogen Eingangssignale hinweg ein nichtlineares Verhalten auftritt. Daher sind zusätzliche Schaltungseinrichtungen für die Korrektur dieses nichtlinearen Verhaltens erforderlich, um ein Ansteigen des Rauschens aufgrund von Quantisierungsfehlern zu verhindern. Attempts have already been made to develop systems of the type described above which have less noise in the unused channel (idle channel noise), less crosstalk noise and less noise due to quantization errors. In some of these systems, the number of quantization intervals used to reproduce the input signal has been increased, that is, the width of each quantization interval has been decreased. In systems using binary coding, it can be shown that by adding η bits or 2 " quantization intervals, the occurrence of this noise can ideally be reduced by 6ndb, provided that the analog noise in the system is compared to Her magnitude of the Another method uses a circuit that amplifies small amplitude signals more than analog high amplitude signals. This circuit is called a dynamics squeezer and is located before the analog-to-digital converter. Furthermore, this method is a Circuit provided behind the digital-to-analog converter, which has a gain characteristic opposite to the dynamic presser and is referred to as dynamic stretchers. The arrangement with a dynamic presser and a dynamic stretcher effectively reduces the size of the quantization intervals for signals with small amplitudes and reduces accordingly The noise in the unused channel and the crosstalk or crosstalk noise. However, this circuit arrangement has the disadvantage that a non-linear behavior occurs over the entire amplitude range of the analog input signals. Additional circuitry is therefore required to correct this non-linear behavior in order to prevent an increase in noise due to quantization errors.

All diese zuvor beschriebene Verfahren zur Verringerung des störenden Rauschens im unbenutzten Kanal, des Übersprech- bzw. Nebensprechrauschens und des Rauschens aufgrund von Quantisierungsfehlern bei Übertragungssystemen weisen zwar in gewisser Hinsicht Vorteile auf, ihnen haftet jedoch der schwerwiegende Nachteil an, daß die Schaltungsanordnungen, die für solche Systeme erforderlich sind, sehr teuer werden. Bei sehr komplizierten Systemen, beispielsweise bei den Systemen, die in der Telefonübertragungstechnik verwendet werden, führen diese relativ teuren Schaltungsanordnungen zu nicht mehr vertretbaren Kosten, da diese Schaltungsanordnungen in großer Zahl verwendet werden müssen.All of these previously described methods for reducing the disturbing noise in the unused channel, the crosstalk noise and the noise due to quantization errors While transmission systems have some advantages, they have the major one The disadvantage is that the circuit arrangements required for such systems are very expensive. In the case of very complex systems, for example those used in telephone transmission technology are used, these relatively expensive circuit arrangements result at an unacceptable cost, since these circuit arrangements are in large numbers must be used.

Aus der US-PS 35 62 420 ist eine Schaltungsanordnung für die Pseudo-Zufalls-Quantisierung bekannt, um eine bessere sichtbare Videoanzeige zu erzielen. Das bereitgestellte Signal ist eine Rechteckschwingung mit einer Amplitude, die gleich dem Quantisierungspege! ist, welcher dem Pseudo-Zufalls-Binärrauschsignal unter Verwendung eines sogenannten Zitter-Signalgenerators zuaddiert wird. Bei dem mit dieser bekanntenFrom US-PS 35 62 420 a circuit arrangement for pseudo-random quantization is known to Achieve a better viewable video display. The signal provided is a square wave with an amplitude that is equal to the quantization level! is, which the pseudo-random binary noise signal using a so-called dither signal generator is added. With the one known with this

Schaltungsanordnung durchgeführten Verfahren liegt der Frequenzbereich des eingespeisten oder überlagerten Bereichs innerhalb des Frequenzbandes des Eingangssignals. Darüber hinaus wird das überlagerte Rauschsignal nicht schmalbandig bereitgestellt.Circuit arrangement carried out method is the frequency range of the fed or superimposed Range within the frequency band of the input signal. In addition, the superimposed Noise signal provided in a narrow band.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übertragungssystem für digitale Information und ein System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung sowie ein Verfahren zur Verringerung des Rauschens im unbenutzten Kanal, das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und des Rauschens auf Grund von Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem zur digitalen Information zu schaffen bzw. anzugeben, mit der bzw. mit dem das Rauschen im unbenutzten Kanal, das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und das Rauschen auf Grund von Quantisierungsfehlern wesentlich verringert werden kann, wobei diese Schaltungsanordnungen bzw. das Verfahren kostengünstig hergestellt bzw. realisiert werden und die Wirkungsweise von Übertragungssystemen für die digitale Information, bei denen eine Analog-Digital-Umsetzung und eine Digital-Analog-Rückumsetzung durchgeführt wird, verbessert werden soll.The invention is based on the object of a transmission system for digital information and a System for converting analog signals into corresponding digital signals for subsequent signal processing and a method to reduce the noise in the unused channel, the crosstalk or Crosstalk noise and the noise due to quantization errors in a transmission system to create or indicate digital information with which or with which the noise in the unused channel, the crosstalk noise and the noise due to Quantization errors can be significantly reduced, these circuit arrangements or the Processes can be produced or implemented inexpensively and the mode of operation of transmission systems for digital information, in which an analog-to-digital conversion and a digital-to-analog reconversion is carried out, should be improved.

Das Übertragungssystem mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen löst erfindungsgemäß die gestellte Aufgabe.The transmission system with the features specified in the characterizing part of claim 1 solves according to the invention the task set.

Mit dem in Anspruch 12 angegebenen System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung wird ebenfalls die gestellte Aufgabe gelöst.With the system specified in claim 12 for converting analog signals into corresponding digital ones Signals for the subsequent signal processing, the task set is also achieved.

Das Verfahren gemäß Anspruch 20 löst ebenfalls die gestellte Aufgabe.The method according to claim 20 also solves the problem posed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein gesteuertes Rauschsignal mit einer Amplitude erzeugt, die in einem Bereich von etwa ¹A bis '/2 des Wertes der Quantisierungsintervalle liegt. De Frequenzinhalt dieses gesteuerten Rauschsignals liegt außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes, vorzugsweise über der oberen Frequenzbandgrenze und weist vorteilhafterweise etwa eine Frequenz auf, die (n+^l/2) mal der Tastfrequenz des AD-Umsetzers und des DA-Umsetzers ist. Dieses gesteuerte Rauschsignal wird mit dem Information enthaltenden Analogsignal vor der Analog-Digital-Umsetzung summiert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiei der Erfindung ist die Queiie für das Analogsignal über ein Vor-Sampling-Filter mit einem ersten Eingang einer Summierstufe verbunden. Das Vor-Sampling-Filter weist eine Durchlaßkennlinie auf, die einen gewünschten Frequenz-Arbeitsbereich umfaßt. Eine Quelle zur Erzeugung des Rauschsignais erzeugt gesteuerte Rauschsignale der zuvor beschriebenen Art und ist über ein Bandpaßfilter mit dem anderen Eingang der Summierstufe verbunden. Dieses Bandpaßfilter weist eine sehr schmale Durchlaßkennlinie auf, deren Mittelfrequenz bei '/2 der Tastfrequenz liegt Der Ausgang der Summierstufe steht mit dem Signaleingang eines AD-Umsetzers in Verbindung, dessen Takteingang mit dem Ausgang eines Tast-Taktgebers verbunden ist Es kann auch ein Momentanwertspeicher vorgesehen sein, der mit den vom Tast-Taktgeber bereitgestellten Taktsignalen beaufschlagt wird und zwischen dem Ausgang und dem Eingang des AD-Umsetzers geschaltet ist Der Ausgang des AD-Umsetzers ist mit der Übertragungsleitung, bei-According to a preferred embodiment of the invention, a controlled noise signal is generated with an amplitude which is in a range from approximately ¹ A to 1/2 the value of the quantization intervals. De frequency content of this controlled noise signal is outside the working frequency band, preferably above the upper frequency band boundary and has advantageously about a frequency at which (n + / ^2L) times the sampling frequency of the AD converter and the DA converter. This controlled noise signal is summed with the information-containing analog signal before the analog-digital conversion. In a preferred embodiment of the invention, the source for the analog signal is connected to a first input of a summing stage via a pre-sampling filter. The pre-sampling filter has a transmission characteristic which covers a desired frequency operating range. A source for generating the noise signal generates controlled noise signals of the type described above and is connected to the other input of the summing stage via a band-pass filter. This band-pass filter has a very narrow pass-through characteristic, the center frequency of which is 1/2 the sampling frequency.The output of the summing stage is connected to the signal input of an AD converter, the clock input of which is connected to the output of a sampling clock which is acted upon by the clock signals provided by the pushbutton clock and is connected between the output and the input of the AD converter The output of the AD converter is connected to the transmission line, both

spielsweise einer Fernsprech-Anschlußleitung oder mit einer Informations-Übertragungsleitung in einer Nebenstellenanlage eines Telefonsystems (PBX-Fiirnsprechsystems) verbunden. Auf der Empfängerseite der Übertragungsleitung werden die digitalen Informationssignale durch einen DA-Umsetzer in analoge Form zurückverwasldelt, wobei der DA-Umsetzer mit derselben Frequenz und synchron mit dem Tast-Taktgeber bereitgestellten Tastsignal getaktet wird. Die vom DA-Umsetzer erzeugten analogen Ausgangssignale werden einer Benutzungseinrichtung über ein Nach-Sampling-Filter zugeführt, dessen Durchlaßkennlinie im wesentlichen gleich der Durchlaßkennlinie des Vor-Sampling-Filters ist.for example a telephone connection line or with an information transmission line in a private branch exchange of a telephone system (PBX intercom). On the receiving end of the Transmission line converts the digital information signals through a DA converter into analog form backverwasldelt, the DA converter with the same Frequency and is clocked synchronously with the key clock provided key signal. The ones from Analog output signals generated by the DA converter are sent to a user device via a post-sampling filter supplied, whose transmission characteristic is essentially equal to the transmission characteristic of the pre-sampling filter is.

Während des Betriebes dominiert das eingeführte, gesteuerte Rauschsignal immer dann, wenn die Amplitude eines inneren Rauschsignals kleiner ist als die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals, und wenn der Pegel des am Eingang des AD-Umsetzers auftretenden Signals in der Nähe eines Übergangspunktes des Quantisierungsintervalls liegt. Wenn ein Rauschen im unbenutzten Kanal oder ein Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen auftritt, besteht das Ausgangssignal des DA-Umsetzers in der Hauptsache aus einem Signal, dessen Frequenzkomponenten den Frequenzkomponenten des gesteuerten Rauschsignals entsprechen. Da die Frequenz dieser Komponenten oberhalb des Durchlaßbereiches des Nach-Samplingfilters konzentriert ist, werden diese Rauschsignale gut ausgefiltert. Im Falle, daß ein Rauschen aufgrund von Quantisierungsfehlern auftritt, wird das eingeführte, gesteuerte Rauschsignal als Vorspannungs-Signal, das dann, wenn es mit einer niederen Frequenz des am Eingang des AD-Umsetzers auftretenden analogen Informationssignals summiert wird, bewirkt, daß sich das Tastverhältnis (duty cycle) des digitalisierten Signals am Ausgang des AD-Umsetzers ändert. Diese Änderungen des Tastverhältnisses werden durch das hinter dem DA-Umsetzer liegende Nach-Sampling- Filter in Amplitudenänderungen umgewandelt, die wesentlich genauer die richtige Schwingungsform des analogen Eingangssignals wiedergibt. Daher werden Amplitudenänderungen im analogen Informations-Eingangssignal, die innerhalb eines Quantisierungspegels liegen, einen Ausgang des DA-Umsetzers übertragen, so daß Quantisierungsfehler verringert werden.During operation, the introduced, controlled noise signal always dominates if the amplitude of an internal noise signal is smaller than the amplitude of the controlled noise signal, and if the Level of the signal appearing at the input of the AD converter in the vicinity of a transition point of the Quantization interval. When there is noise in the unused channel or crosstalk noise occurs, the output signal of the D / A converter consists mainly of a signal whose frequency components correspond to the frequency components of the controlled noise signal. There the frequency of these components is concentrated above the pass band of the post-sampling filter is, these noise signals are filtered out well. In the case that noise due to quantization error occurs, the introduced, controlled noise signal is used as a bias signal, which when it with a lower frequency of the analog information signal occurring at the input of the AD converter is summed, has the effect that the duty cycle of the digitized signal at the output of the AD converter changes. These changes in the duty cycle are made possible by the behind the Post-sampling filters located on the DA converter in amplitude changes converted, which reproduces the correct waveform of the analog input signal much more accurately. Therefore there will be amplitude changes in the analog information input signal, which are within a quantization level, one The output of the D / A converter is transmitted, so that quantization errors are reduced.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Verringerung von Rauschen im unbenutzten Kanal, von Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und von Rauschen aufgrund von Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem für digitale Information, das für ein vorgegebenes Frequenzspektrum ausgelegt ist und eine Analog-Digital-Umsetzung, eine Informations-Übertragungsleitung und einen Digital-Analog-Umsetzer aufweist, wobei diese Schaltungsteile zwischen einer Senderstation und einer Empfangsstation liegen. Ein gesteuertes Rauschsignal wird den analogen Informations-Eingangssignalen vor der Umsetzung in die digitale Form zuaddiert. Das gesteuerte Rauschsignal besitzt eine Amplitude, Jie innerhalb eines Bereichs von etwa Ά bis '/2 der Größe eines Quantisierungsintervalls des AD-Umsetzers und des DA-Umsetzers liegt Der Frequenzinhalt des gesteuerten Rauschsignais ist bei einer Frequenz konzentriert, die (n+^xli) mal der Tastfr?quenz des AD-Umsetzers und des DA-Umsetzers ist, er liegt jedoch außerhalb des Arbeitsfrequenzspektrums des Systems. Das eingeführte, gesteuerte RauschsignalThe invention thus relates to a method and a circuit arrangement for reducing noise in the unused channel, crosstalk noise and noise due to quantization errors in a transmission system for digital information which is designed for a given frequency spectrum and an analog-digital conversion , an information transmission line and a digital-to-analog converter, these circuit parts being between a transmitting station and a receiving station. A controlled noise signal is added to the analog information input signals before they are converted into digital form. The controlled noise signal has an amplitude Jie lies within a range of approximately Ά to '/ 2 the size of a quantization interval of the AD converter and the DA converter. The frequency content of the controlled noise signal is concentrated at a frequency that is (n + ^x li) times is the sampling frequency of the AD converter and the DA converter, but it is outside the operating frequency spectrum of the system. The introduced, controlled noise signal

«ή«Ή

dominiert immer dann, wenn die Amplitude der inneren Rauschsignale kleiner ist als die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals, und wenn der Pegel am Eingang des AD-Umsetzers in der Nähe eines Übergangspunktes des Quantisierungsintervalls liegt, so daß die Frequenzen der am Ausgang des DA-Umsetzers auftretenden analogen Signale außerhalb des Arbeitsfrequenzspektrums des Systems konzentriert sind. Das am Ausgang des DA-Umsetzers auftretende Signal wird sodann nachfolgend in einem Nach-Sampling-Filter gefiltert, dessen Durchlaßbereich mit dem Arbeitsfrequenzspektrum des Systems übereinstimmt, so daß die Frequenzkomponenten des gesteuerten Rauschsignals unterdrückt werden, bevor das Signal zur Empfangsstation weitergeleitet wird.always dominates when the amplitude of the internal noise signals is smaller than the amplitude of the controlled noise signal, and if the level at the input of the AD converter is close to one The transition point of the quantization interval is so that the frequencies at the output of the D / A converter occurring analog signals are concentrated outside the operating frequency spectrum of the system. That The signal appearing at the output of the DA converter is then subsequently passed through a post-sampling filter filtered, the pass band of which coincides with the operating frequency spectrum of the system, so that the Frequency components of the controlled noise signal are suppressed before the signal is sent to the receiving station is forwarded.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems gemäß der Erfindung,FIG. 1 is a block diagram of a system according to FIG Invention,

Fig.2 und 3 Diagramme, die das Betriebsverhalten und die Funktionsweise des in F i g. I dargestellten Systems wiedergeben,Fig. 2 and 3 diagrams showing the operating behavior and the mode of operation of the in FIG. I reproduce the system shown,

F i g. 4 und 5 Tabellen mit den Testergebnissen, die das Betriebverhalten wiedergeben, undF i g. 4 and 5 tables with the test results, which reflect the operating behavior, and

F i g. 6 eine Schaltungsanordnung für eine bevorzugte Ausführungsform einer die gesteuerten Rauschsignale bereitstellenden Quelle.F i g. 6 shows a circuit arrangement for a preferred embodiment of the controlled noise signals providing source.

In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems dargestellt. Bei dieser Schaltungsanordnung ist der Ausgang einer Analogsignalquelle 10 mit dem Eingang eines Vor-Sampling-Filters 11 verbunden. Die Signalquelle 10 kann ein Eingangsgerät, eine Eingangseinrichtung für in analoger Form vorliegende Information, beispielsweise ein üblicher Telefonhandapparat, ein mit einem Telefon-Datenumsetzer verbundenes Modem, ein Datengerät in Verbindung mit Rechenanlagen usw. sein, wobei die Einrichtung oder das Gerät analoge Informationssignale mit einem Frequenzumfang oder Frequenzinhalt erzeugen kann, der im wesentlichen innerhalb eines Vorgegebenen Durchlaßbereiches liegt. Das Vor-Sampling-Filter 11 weist ein Bandpaßfilter mit einer Durchlaßcharakteristik auf, die im wesentlichen den Bereich der Frequenzen umfaßt, die von Interesse sind. Beispielsweise kann das Vor-Sampling-Filter 11 bei einem Telefonsystem mit Puls-Code-Modulation, welches ein Frequenzspektrum von etwa 300 bis 3400 Hz umfaßt, ein Vierpol- Bandpaßfiiter mit einem Durchiaßbereich zwischen 300 bis 3400 Hz aufweisen. Der Ausgang des Vor-Sampling-Filters 11 steht mit einem ersten Eingang einer üblichen Summierstufe 12 in Verbindung, die eine mit dem zweiten Ausgang verbundene Dämpfungsstufe für den nachfolgend noch zu beschreibenden Zweck aufweistIn Fig. 1 shows a block diagram of a system according to the invention. With this circuit arrangement the output of an analog signal source 10 is connected to the input of a pre-sampling filter 11. The signal source 10 can be an input device, an input device for in analog form Information, for example a conventional telephone handset, connected to a telephone data converter Modem, a data device in connection with computer systems, etc., whereby the device or the device can generate analog information signals with a frequency range or frequency content, which is essentially within a given passband. The pre-sampling filter 11 has a bandpass filter with a pass characteristic substantially the range of Includes frequencies that are of interest. For example, the pre-sampling filter 11 in a Telephone system with pulse code modulation, which covers a frequency spectrum from about 300 to 3400 Hz, a four-pole bandpass filter with a pass range between 300 and 3400 Hz. The outcome of the Pre-sampling filter 11 has a first input a conventional summing stage 12 in connection, the one attenuation stage connected to the second output for the purpose to be described below having

Der andere Eingang der Summierstufe 12 steht mit dem Ausgang eines Schmalbandfilters 13 in Verbindung, dessen Eingang mit dem Ausgang einer Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen bzw. einem Rauschgenerator 14 verbunden ist Der Rauschgenerator 14 kann eine der bekannten Oszillatorschaltungen aufweisen, die eine Ausgangssignalfolge mit einer vorgegebenen Frequenz und Amplitude erzeugen, welche nach den im weiteren noch zu beschreibenden Kriterien ausgewählt sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen die in Fig.6 dargestellte Schaltung auf, die aus einem Siebzehn-Bit-Schieberegister besteht Das Schieberegister weist als Ausgangsstufe ein exklusives ODER-Glied für dieThe other input of the summing stage 12 is connected to the output of a narrowband filter 13, its input to the output of a source 14 for the controlled noise or a noise generator 14 is connected. The noise generator 14 may comprise any of the known oscillator circuits which include a Generate output signal sequence with a predetermined frequency and amplitude, which according to the further criteria yet to be described are selected. In a preferred embodiment, the Source 14 for the controlled noise is shown in Fig. 6 shown circuit, which consists of a seventeen-bit shift register. The shift register has as Output stage an exclusive OR gate for the

IlIl

vierzehn und siebzehn Bits auf, wobei eine ausreichend hohe Taktfrequenz ein Rauschsignal mit einem Frequenzumfang bzw. einem Frequenzinhalt erzeugt, der bis über 6 kHz hinaus im wesentlichen flach verläuft.fourteen and seventeen bits, with a sufficiently high clock frequency being a noise signal with a frequency range or a frequency content is generated which is essentially flat up to more than 6 kHz.

Das Schmalbandfilter 13 besteht aus einem Bandpaßfilter mit einer äußerst schmalen Durchlaßkennlinie, die etwa symmetrisch zu der gewünschten Frequenz des gesteuerten Rauschens liegt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Schmalbandfilter 13 einen Durchlaßbereich auf, dessen Mitte riwa bei 6 kHz liegt und dessen Q-Wert 40 ist, wobei ein Ausgangssignal mit einem effektiven Spannungs-Mittelwert von 2,5 Volt bereitgestellt wird.The narrow-band filter 13 consists of a band-pass filter with an extremely narrow pass-through characteristic which is approximately symmetrical to the desired frequency of the controlled noise. In a preferred exemplary embodiment, the narrow-band filter 13 has a passband whose center riwa is 6 kHz and whose Q value is 40, an output signal with an effective voltage average of 2.5 volts being provided.

Der Ausgang der Summierstufe 12 steht mit dem Signaleingang eines üblichen MomentanwertspeichersThe output of the summing stage 12 is connected to the signal input of a conventional instantaneous value memory

15 in Verbindung, dessen Ausgang am Signaleingang eines üblichen Analog-Digital-Umsetzers 16 liegt. Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiei weisi der Momentanwertspeicher 15 eine Einstell- bzw. Speicherzeit von 3,y Mikrosekunden auf, und der AD-Umsetzer15 in connection, the output of which is at the signal input of a conventional analog-to-digital converter 16. at a preferred exemplary embodiment Instantaneous value memory 15 has a setting or storage time of 3. y microseconds, and the AD converter

16 liefert ein binäres 12-Bit-Parallel-Ausgangssignal und wird alle 83 Mikrosekunden getastet. Der Datenauseang des AD-Umsetzers 16 steht mit dem Eingang der Übertragungsleitung 18 in Verbindung. Der Takteingang des Momentanwertspeichers 14 und des AD-Umsetzers 16 steht mit einem Abtast-Taktgeber 20 in Verbindung, der vorzugsweise einen Taktimpulsgenerator aufweist, welcher Ausgingsimpulse mit einer Frequenz von 12 kHz erzeugen kann, wobei die Impulsbreite der Impulse etwa 100 Nanosekunden beträgt.16 provides a binary 12-bit parallel output signal and is keyed every 83 microseconds. The data output of the AD converter 16 is available with the input of the Transmission line 18 in connection. The clock input of the instantaneous value memory 14 and the AD converter 16 is connected to a sampling clock generator 20, which is preferably a clock pulse generator which can generate outward pulses at a frequency of 12 kHz, the The pulse width of the pulses is about 100 nanoseconds.

Die Frequenz und die Amplitude der Signalfolge, die von der Quelle für das gesteuerte Rauschen bereitgestellt wird, werden gemäß den nachfolgenden Kriterien ausgewählt. Nachdem der interessierende Frequenzbereich der analogen Informationssignale ausgewählt worden ist, kann die Frequenz des Abtast-Taktgenerators 20 entsprechend den Nyquist-Kriterien ausgewählt werden. Die Größe und Zahl der Quantisierungsintervalle kann danach entsprechend der gewünschten Genauigkeit und des Amplitudenbereichs der zu verarbeitenden Analogsignale gewählt werden. Wenn die Tastfrequenz und die Quantisierungsintervalle bekannt sind, wird die Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen so eingestellt, daß sie eine Ausgangssignalfolge mit einer Frequenz außerhalb des interessierenden Frequenzbandes erzeugt. Die Frequenz des von der Quelle 14 erzeugten, gesteuerten Rauschens kann entweder unterhalb oder oberhalb dieses Frequenzbandes liegen; die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Frequenz (η+'-ιΊ) mal der Tastfrequenz ist, wobei /?=0, 1, 2, ... ist Die Amplitude des effektiven Spannungsniiitehverics der Sigr.alfclge für das gesteuerte Rauschen wird so ausgewählt, daß sie einen geeigneten Wert aufweist, und die Dämpfungsschaltung in der Summierstufe ist so ausgebildet, bzw. eingestellt, daß die Amplitude des Signalzugs für das gesteuerte Rauschen auf einen Wert gedämpft wird, der zwischen etwa ¹A bis ^lh der Größe der Quantisierungsintervalle des AD-Umsetzers 16 liegt Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem die Informationeingangssignale in einem Bereich von 300 bis 3400 Hz liegen, wird die Tastfrequenz zu 12 kHz gewählt Für Informationseingangssignale mit einer größten Amplitude von ±5 V wird für den AD-Umsetzer 16 ein Quantisierungsintervall von 25 Millivolt pro geringst signifikantem Binärbit gewählt, die Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen ist so ausgelegt daß sie ein 6-kHz-Signal mit einer Amplitude von 2,5 Volt erzeugt, und die Dämpfungsschaltung der Summierstufe ist so gewählt, daß das Ausgangssignal vom Filter 13 auf einen Wert gedämpft wird, der in einem Bereich zwischen etwa 0,625 und etwa 1,25 Millivolt liegt.The frequency and amplitude of the signal sequence provided by the controlled noise source are selected according to the criteria below. After the frequency range of interest of the analog information signals has been selected, the frequency of the sampling clock generator 20 can be selected according to the Nyquist criteria. The size and number of the quantization intervals can then be selected according to the desired accuracy and the amplitude range of the analog signals to be processed. With the sampling frequency and quantization intervals known, the controlled noise source 14 is adjusted to produce an output signal sequence having a frequency outside the frequency band of interest. The frequency of the controlled noise generated by the source 14 can be either below or above this frequency band; the best results are obtained when the frequency is (η + '- ιΊ) times the sampling frequency, where /? = 0, 1, 2, ... is selected to have a suitable value, and the attenuation circuit in the summing stage is designed or set so that the amplitude of the signal train for the controlled noise is attenuated to a value which is between about ¹ A to ¹ h the size of the quantization intervals of the AD converter 16 is in the previously described embodiment, in which the information input signals are in a range of 300 to 3400 Hz, the sampling frequency is selected to 12 kHz a quantization interval of 25 millivolts per least significant binary bit selected, the source 14 for the controlled noise is designed so that it a 6 kHz signal with a Generated amplitude of 2.5 volts, and the attenuation circuit of the summing stage is selected so that the output signal from the filter 13 is attenuated to a value which is in a range between about 0.625 and about 1.25 millivolts.

Auf der Empfängerseite des Systems werden die in der Übertragungsleitung 18 auftretenden digitalen Informationssignale dem Dateneingang eines üblichen Digital-Analog-Umsetzers 22 zugeleitet. Der DA-Umsetzer 22 weist vorzugsweise einen 12-Bit-DA-Umsetzer mit einer Auflösung von 2,5 Millivolt und einen Ausgangsbereich auf, der den Analog-Eingangsbereich des AD-Umsetzers 16 umfaßt. Der Takteingang des DA-Umsetzers 22 ist mit dem Ausgang des Abtast-Taktgebers 20 über eine Leitung 21 verbunden, so (.laß der DA-Umsetzer 22 mit der gleichen Taktfolge wie der AD-Umsetzer 16 getaktet wird. Der Ausgang des DA-UiViSciZcfs 22 iicgi am Eingang eines Nach-Samp ling-Filters 24, der ein Bandpaßfilter enthält, dessen Durchlaßkennlinie im wesentlichen der Durchlaßkennlinie des Vor-Sampling-Filters entspricht. Der Ausgang des Nach-Sampling-Filters 24 steht mit dem Eingang einer geeigneten Benutzungseinrichtung, beispielsweise einen üblichen Telefonempfänger in Verbindung.On the receiving side of the system, those occurring in the transmission line 18 become digital Information signals are fed to the data input of a conventional digital-to-analog converter 22. The DA converter 22 preferably has a 12-bit D / A converter with a resolution of 2.5 millivolts and a Output area that includes the analog input area of the AD converter 16. The clock input of the D / A converter 22 is connected to the output of the sampling clock generator 20 via a line 21, so ( the DA converter 22 is clocked with the same clock sequence as the AD converter 16. The outcome of the DA-UiViSciZcfs 22 iicgi at the entrance of a Nach-Samp ling filter 24, which includes a bandpass filter, the The transmission characteristic corresponds essentially to the transmission characteristic of the pre-sampling filter. The exit of the post-sampling filter 24 is associated with the input a suitable usage device, for example a conventional telephone receiver.

Während des Betriebs laufen die analogen Informationssignale von der Analogsignalquelle 10 durch das Vor-Sampling-Filter 11, in dem die unerwünschten Frequenzkomponenten im wesentlichen verringert oder unterdrückt werden. Die Analoginformationssignale werden dann in der Summierstufe 12 mit den von der Quelle 14 kommenden und gefilterten, gesteuerten Rauschsignalen summiert. Das zusammengesetzte Signal wird dann im Momentanwertspeicher bzw. in der Sample-and-Hold-Schaltung 15 abgetastet und im AD-Umsetzer 16 in digitale Form umgesetzt, wobei sowohl die Abtastung als auch die Umsetzung mit einer Frequenz von 12 kHz durchgeführt wird. Die über die Übertragungsleitung 18 geführten, empfangenen digitalen Informationssignale werden vom mit einer Frequenz von 12 kHz getakteten DA-Umsetzer 22 in analoge Signale zurückgeführt. Die am Ausgang des DA-Umsetzer 22 bereitgestellten Analogsignale werben vom Nach-Sampling-Filter 24 gefiltert und es werden praktisch allu Frequenzkomponenten unterdrückt, die außerhalb des gewünschten Frequenzbereichs liegen. Danach werden die Signale dann der Benuizungseinrichtung 25 zugeleitet.During operation, the analog information signals from the analog signal source 10 pass through the Pre-sampling filter 11 in which the unwanted frequency components are substantially reduced or be suppressed. The analog information signals are then in the summing stage 12 with those of the Source 14 summed incoming and filtered, controlled noise signals. The composite signal is then scanned in the instantaneous value memory or in the sample-and-hold circuit 15 and in the AD converter 16 implemented in digital form, with both the sampling and the implementation with a Frequency of 12 kHz is carried out. The received digital ones carried over the transmission line 18 Information signals are converted into analog signals by the DA converter 22, which is clocked at a frequency of 12 kHz Signals fed back. The analog signals provided at the output of the DA converter 22 advertise the Post-sampling filter 24 is filtered and there will be practically all frequency components are suppressed that are outside the desired frequency range. The signals are then fed to the user device 25.

Die Fig.2 und 3 zeigen Kuryenveriäufe, die die verbesserte Arbeitsweise eines Übertragungssystems für digitale Information, bei der ein gesteuertes Rauschsignal zugeführt wird, wiedergegeben, in Fig. 2 ist das Rauschen im unbenutzten überiragungskana'i, welches sin Ausgang des Filters 24 in Decibel gemessen wurde, gegenüber der Amplitude des gesteuerten Rauschsignals aufgetragen, das von der Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen erzeugt wird und durch ein Schmalbandfilter 13 mit einem (>Wert von 20 gelaufen ist Die verschiedenen Kurven in der F i g. 2 zeigen das Rauschen im unbenutzten Kanal für ein Störsignal von 1 kHz für verschiedene Amplituden im Amplitudenbereich von 3,7 bis 40 Millivolt Das Rauschen wurde bei dem System mit einem am Ausgang des Filters 24 angelegten Wechselspannungs-Meßgerät gemessen. Das System wurde in diesem Falle mit einer Tastfrequenz von 12 kHz betrieben. Bei dieser Messung wurde der AD-Umsetzer 15 auf den Übergangspunkt für den Null-Quantisierungspegel eingestellt wodurch eine starke Auswanderung des Nullpegels simuliertThe Fig. 2 and 3 show Kuryenveri Trades that the improved operation of a digital information transmission system in which a controlled Noise signal is supplied, reproduced in Fig. 2 is the noise in the unused transfer channel, which is the output of the filter 24 was measured in decibels versus the amplitude of the controlled Plotted noise signal generated by the source 14 for the controlled noise and by a Narrow band filter 13 with a (> value of 20 run is The various curves in FIG. 2 show the noise in the unused channel for an interfering signal from 1 kHz for different amplitudes in the amplitude range from 3.7 to 40 millivolts The noise was at the system with an AC voltage measuring device applied to the output of the filter 24. In this case, the system was operated with a sampling frequency of 12 kHz. In this measurement the AD converter 15 was set to the transition point for the zero quantization level, whereby a strong migration of the zero level is simulated

wird. Für jede Amplitude des Störsignals wurde die Amplitude der Quelle für das gesteuerte Rauschen von etwa 0 bis etwa 65 mV verändert und die Meßergebnisse wurden in den dargestellten Kurven aufgetragen. Das kleinste Rauschen im unbenutzten lCanal für jede Amplitude des Störsignals trat dabei bei Amplituden des gesteuerten Rauschens in einem Bereich von etwa 25 bis 5OmV auf, was etwa 'Λ bis V₂ der Größe des Test-Quantisierungsintervalls von 100 mV entspricht Für Störsignale mit kleinen Amplituden von etwa 5 mV oder darunter wurde das Rauschen im unbenutzten Kanal um etwa 9 Decibel abgesenkt Dazu sei bemerkt, daß die Absenkung des Rauschens im unbenutzten Kanal für kleine Störsignale auf 10 Decibel erhöht werden kann, wenn ein Schmalbandfilter 13 mit einem Q-Wert von 50 verwendet wird.will. For each amplitude of the interference signal, the amplitude of the source for the controlled noise was changed from about 0 to about 65 mV and the measurement results were plotted in the curves shown. The smallest noise in the unused channel for each amplitude of the interfering signal occurred with amplitudes of the controlled noise in a range of around 25 to 50 mV, which corresponds to approximately 'to V ₂ the size of the test quantization interval of 100 mV for interfering signals with small amplitudes of around 5 mV or below, the noise in the unused channel was reduced by around 9 decibels. It should also be noted that the reduction in noise in the unused channel for small interfering signals can be increased to 10 decibels if a narrow-band filter 13 with a Q value of 50 is used.

In F i g. 3 ist das am Ausgang des Filters 24 gemessene Übersprech- bzw. Nebensprech-Rauschen in Decibel in Abhängigkeit von der Amplitude des von der Quelle 14 erzeugten gesteuerten Rauschens für Störsignale mit kleinen Amplituden von 5 mV des effektiven Mittelwerts für drei unterschiedliche Frequenzen, näuüich für 200 Hz, IkHz und 3,2 kHz aufgetragen. Das Systemverhalten wurde mit einem Schwingungsoszillator gemessen, der auf die Frequenz des Störsignals abgestimmt war.In Fig. 3 is the crosstalk noise measured at the output of the filter 24 in decibels in Dependence on the amplitude of the controlled noise generated by the source 14 for interfering signals with small amplitudes of 5 mV of the effective mean value for three different frequencies, even for 200 Hz, IkHz and 3.2 kHz are plotted. The system behavior was measured with a vibration oscillator that was tuned to the frequency of the interfering signal was.

Die Meßwerte zeigen, daß die größte Absenkung des Übersprech- bzw. Nebensprechgeräusches, nämlich mit einer Absenkung von 16 Decibel bei einer Amplitude im Amplitudenbereicb von etwa 25 bis 75 mV des effektiven Mittelwerts auftritt, was V₄ bis ³U der Größe des Test-Quantisierungspegels von 100 mV entspricht Darüber hinaus ist der Bereich des effektiven Wertes der Amplitude des gesteuerten Rauschsignals im wesentlichen unabhängig von der Frequenz des Störsignals.The measured values show that the greatest reduction in crosstalk or crosstalk noise occurs, namely with a reduction of 16 decibels at an amplitude in the amplitude range of about 25 to 75 mV of the effective mean value, which is V ₄ to ³ U the size of the test quantization level of 100 mV. In addition, the range of the effective value of the amplitude of the controlled noise signal is essentially independent of the frequency of the interfering signal.

Die Verringerung des Quantisierungsfehlers, die durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen durch Einführen des gesteuerten Rauschens erreicht wurde, wurde indirekt gemessen, indem das Ausgangssignal vom Nach-Sampling-Filter 24 mit einem Schwingungsanalysator untersucht wurde, der auf verschiedene, unterschiedliche Frequenzen mit einem sinusförmigen Eingangssignal von 600 Hz bei Abwesenheit eines gesteuerten Rauschsignals eingestellt wurde und indem diese Meßergebnisse mit den Meßergebnissen verglichen wurden, die beim Vorhandensein eines gesteuerten Rauschsignals mit einer Amplitude von 25 Millivolt des effektiven Mittelwerts und einer Frequenz von 6 kHz erhalten wurden. Diese Untersuchung wurde für drei unterschiedliche Amplitudenwerte des 600Hz-Eingangssginals, nämlich für 100 mV, 200 mV und 400 mV des Effektivwertes durchgeführt. Der Test wurde für ein Eingangssignal mit 700 Hz für dieselben drei Amplitudenbereiche wiederholt. In den F i g. 4 und 5 wurden dieThe reduction in the quantization error brought about by the measures according to the invention Introduction of the controlled noise achieved was measured indirectly by taking the output signal was examined by the post-sampling filter 24 with a vibration analyzer, the different frequencies with a sinusoidal input signal of 600 Hz in the absence of one controlled noise signal was set and by comparing these measurement results with the measurement results obtained in the presence of a controlled Noise signal with an amplitude of 25 millivolts of the effective mean value and a frequency of 6 kHz were obtained. This investigation was carried out for three different amplitude values of the 600 Hz input signal, namely for 100 mV, 200 mV and 400 mV of the effective value. The test was repeated for a 700 Hz input signal for the same three amplitude ranges. In the F i g. 4 and 5 became the

■Γ.■ Γ.

Untersuchungsßrgebnisse aufgelistet Wie aus diesen Figuren zu entnehmen ist, wurde durch die Einführung des gesteuerten Rauschens die dritte harmonische Störung bis zu 12 Decibel verringertExamination Results Listed As can be seen from these figures, the introduction of the controlled noise reduces the third harmonic interference by up to 12 decibels

Die Übertragungssysteme für digitale Information, die gemäß der Erfindung in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut sind, weisen ein sehr viel besseres Verhalten als bekannte Systeme auf. Darüber hinaus werden das Rauschen im unbenutzten Kanal, durch Übersprechen und Nebensprechen und Rauschen aufgrund von Quantisierungsfehlern wesentlich reduziert, ohne daß zusätzliche Schaltungseinrichtungen, die kostenaufwendig und kompliziert sind, erforderlich sind. Darüber hinaus kann die Erfindung bei bereits bestehenden Übertragungssystemen für die digitale Information auch nachträglich ohne weiteres angewandt werden, indem einfach die Summierstufe 12, das Schmalbandnlter 13 und die Quelle 14 für das gesteuerte Rauschen mit dem Dateneingang eines bereits vorhandenen Momentanwertspeichers zusätzlich verbunden werden. Es sei bemerkt, daß die Systeme nicht notwendigerweise einen Momentanwertspeicher erfordern, vielmehr kann der Ausgang der Summierstufe 12 auch direkt mit dem Dateneingang des AD-Umsetzers verbunden werden. Die Erfindung wurde gemäß einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einem Übertragungssystem für digitale Information beschrieben. Sie kann jetioch auch bei anderen Signalverarbeitungssystemen, beispielsweise einem digitalen Videoaufzeichnungssystem vorteilhaft angewandt werden. Die Erfindung kann weiterhin bei Übertragungssystemen für digitale Information verwendet werden, die einen Dynatnikpresser vor dem AD-Umsetzer und einen Dynamikdehner nach dem DA-Umsetzer aufweisen. Bei solchen Systemen kann die Erfindung sowohl das Rauschen im unbenutzten Kanal, als auch das Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen wesentlich verringern.The digital information transmission systems according to the invention in the above-described Well-structured behave much better than known systems. Furthermore the noise in the unused channel, through crosstalk and crosstalk and noise significantly reduced due to quantization errors without the need for additional circuit devices that expensive and complicated are required. In addition, the invention can be used in existing transmission systems for digital Information can also be applied subsequently without further ado by simply adding the summing stage 12, the Narrow band filter 13 and the source 14 for the controlled Noise is also connected to the data input of an existing instantaneous value memory will. It should be noted that the systems do not necessarily require an instantaneous value memory, rather the output of the summing stage 12 can also be connected directly to the data input of the AD converter. The invention was made according to a Embodiment described in connection with a transmission system for digital information. It can now also be used advantageously in other signal processing systems, for example a digital video recording system. The invention can also be used in digital information transmission systems which have a Dynatnikpresser in front of the AD converter and a dynamic expander after the DA converter. In such systems, the invention can both the noise in the unused channel as well as the crosstalk or crosstalk noise are significant to decrease.

Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eingehend beschrieben. Es könne jedoch auch verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen werden würde. Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit einem Übertragungssystem für digitale Information beschrieben wurde, das einen einzigen Momentanwertspeicher 15, einen AD-Umsetzer 16, eine Übertragungsleitung 18 und einen DA-Umsetzer 22 aufweist, kann die Erfindung auch bei Systemen angewendet werden, bei denen mehrere aus diesen Bauteilen bestehende Gruppen vorhanden sind. Die Erfindung kann auch bei Systemen verwendet werden, die nach dem Duplexverfahren arbeiten. Die Erfindung ist also nicht auf das zuvor beschriebene und in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.A preferred embodiment of the invention has been described in detail above. It could, however various modifications and changes can also be made without departing from the inventive concept. Although the Invention has been described in connection with a transmission system for digital information, the a single instantaneous value memory 15, an AD converter 16, a transmission line 18 and a DA converter 22, the invention can also be applied to systems in which several from There are existing groups for these components. The invention can also be used in systems that work according to the duplex method. The invention is therefore not limited to what has been described above and Embodiment shown in the figures is limited.

Hierzu 3 Ukitl ZeichnungenIn addition 3 Ukitl drawings

Claims

Claims;

1. Übertragungssystem für digitale Information, das ein vorgegebenes Arbeitsfrequenzband aufweist, und mit einem mit einer Quelle analoger Eingangssignale verbundenen Schaltungsteil, das die analogen Eingangssignale mit einer vorgegebenen Tastfrequenz in entsprechende digitale Signale mit einer vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln ium- ι ο setzt, die jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, mit Übertragungseinrichtungen, die die Digitalsignale an eine Empfangsstation übertragen, und mit einem Schaltungsteil in der Empfangsstation, das die digitalen Signale mit der Tastfrequenz in analoge Form umsetzt, gekennzeichnet durch eine Quelle (14), die ein gesteuertes Rauschsignal mit einem spektralen Frequenzinhalt erzeugt, der frei von innerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegenden Frequenzksmponenten ist und in einem schmalen Bereich um eine vorgegebene, außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegende Frequenz henim liegt, und durch eine Schaltungsstufe (12), die das gesteuerte Rauschsignal mit den analogen Eingangssignalen kombiniert1. Transmission system for digital information, which has a predetermined working frequency band, and having a circuit part connected to a source of analog input signals, which converts the analog input signals with a predetermined sampling frequency into corresponding digital signals with a predetermined number of quantization levels ium- ι ο sets, each having a predetermined size, with transmission devices that transmit the digital signals to a receiving station, and with a circuit part in the receiving station that converts the digital signals with the sampling frequency into analog Form converts, characterized by a source (14), which has a controlled noise signal a spectral frequency content that is free from within the working frequency band Frequency components is and in a narrow range around a predetermined, outside of the Working frequency band lying frequency is henim, and by a circuit stage (12), which controlled noise signal combined with the analog input signals

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (14) für die Rauschsignale Schaltungsteile aufweist, die die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals auf einen Bereich von < U bis' Ii der Größe der Quan tisierurigspegel begrenzt2. Transmission system according to claim 1, characterized in that the source (14) for the noise signals has circuit parts which limit the amplitude of the controlled noise signal to a range from <U to ' Ii the size of the Quan tisierurigspegel

3. Übertragungssystem nac J Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (14) für die Rauschsignale eine RauschsignA* pielle und ein Filter (13) aufweist, wobei der Ausgang der Rauschsignal- j; quelle mit dem Eingang des Filters (13) verbunden ist, und das Filter (13) einen schmalbandigen um die vorgegebene Frequenz herum liegenden, Durchlaßbereich aufweist3. Transmission system according to J claim 1 or 2, characterized in that the source (14) for the Noise signals a noise signal and a filter (13), the output of the noise signal- j; source is connected to the input of the filter (13), and the filter (13) has a narrow band around the predetermined frequency lying around, has passband

4. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (13) einen Q-Wert größer als 20 aufweist4. Transmission system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter (13) has a Q value greater than 20

5. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Frequenz oberhalb des Arbeitsfrequenzbandes v, liegt5. Transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the predetermined frequency is above the working frequency band v

6. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Frequenz etwa (n+Vi) mal der Tastfrequenz ist, wobein-0,1,2,...ist w6. Transmission system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the predetermined frequency is approximately (n + Vi) times the sampling frequency, whereein-0,1,2, ... is w

7. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsfrequenzband in einem Bereich von etwa 300 bis 3400Hz liegt, wobei die vorgegebene Frequenz etwa 6000 Hz und die Tastfrequenz etwa 12 000 Hz v> beträgt7. Transmission system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the working frequency band is in a range of about 300 to 3400 Hz, the predetermined frequency being about 6000 Hz and the sampling frequency about 12,000 Hz v>

8. übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusamnnsnsetzstufe (12) eine Summierstufe aufweist, deren erster Eingang mit der Quelle (10) für die analogen mi Eingangssignale, deren zweiter Eingang mit tier Quelle (14) für die Rauschsignale und deren Ausgang mit dem Eingang des Umsetzers (15,16) verbunden8. Transmission system according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the composite stage (12) has a summing stage whose first input with the source (10) for the analog mi Input signals, the second input with tier source (14) for the noise signals and their output connected to the input of the converter (15,16)

9. übertragungssystem nach einem der Ansprüche μ I bis 8, zur Übertragung von Information in digitaler Form von einer ersten Station zu einer zweiten Station mit verringerten Fehlern, die aufgrund von9. Transmission system according to one of claims μ I to 8, for the transmission of information in digital form from a first station to a second station with reduced errors due to Rauschen im unbenutzten Kanal, aufgrund von Übersprech- bzw. Nebensprechrauschen und aufgrund von Rauschen durch Quantisierungsfehler entstehen, gekennzeichnet durch ein Schaltungsteil (24), das die wiedergewonnenen analogen Signale filtert und im wesentlichen alle außerhalb des vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegenden Frequenzkomponenten unterdrücktNoise in the unused channel due to Crosstalk noise and due to noise from quantization errors arise, characterized by a circuit part (24), which the recovered analog signals filters and essentially all outside of the specified working frequency band Frequency components suppressed

10. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (15, 16) einen Analog-Digital-Umsetzer mit einem Eingang für das zusammengesetzte Signal und mit einem Takteingang und der Umsetzer (22) zur Wiedergewinnung des analogen Signals einen Digital-Analog-Umsetzer mit einem an den Ausgang der Übertragungsleitung (18) angeschlossenen Eingang und einen Takteingang aufweist, und daß ein Schaltungsteil (20) vorgesehen ist dessen Ausgang mit den Takteingängen des Analog-Digital-Umsetzers und des Digital-Analog-Umsetzers verbunden ist und der ein Taktsignal für den Analog-Digital-Umsetzer und für den Digital-Analog-Umsetzer erzeugt, wobei das Taktsignal eine Frequenz aufweist, die wesentlich größer als die obere Grenze des vorgegebenen Frequenzbandes ist10. Transmission system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Converter (15, 16) an analog-digital converter with an input for the composite signal and having a clock input and the converter (22) for recovering the analog signal Digital-to-analog converter with an input connected to the output of the transmission line (18) and a clock input, and that a Circuit part (20) is provided whose output is connected to the clock inputs of the analog-to-digital converter and the digital-to-analog converter and which is a clock signal for the analog-to-digital converter and for the digital-to-analog converter generated, wherein the clock signal has a frequency which is substantially greater than the upper limit of the given frequency band

11. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (15,16) einen Momentanwertspeicher(15) enthält, dessen einer Eingang mit der Signalzusammensetzstufe (12) verbunden ist11. Transmission system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the Converter (15,16) an instantaneous value memory (15) contains, one input of which is connected to the signal composition stage (12)

IZ System zum Umsetzen analoger Signale in entsprechende digitale Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung, gekennzeichnet durch eine Signaleingangsstufe, die mit einer Quelle (10) für die analogen Informationssignale verbunden ist die einen spektralen innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes liegenden Frequenzinhalt aufweisen, ein Schaltungsteil (14), der ein gesteuertes Rauschsignal mit einem spektralen Frequenzbereich erzeugt, der frei von innerhalb des Arbeiisfrequenzbandes liegenden Frequenzkomponenten ist und in einem schmalen Bereich um eine vorgegebene, außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegende Frequenz herum liegt, eine Schaltungsstufe (12), die mit der Signaleingangsstufe und mit dem das Rauschsigna! erzeugenden Schaltungstei! (14) verbunden ist und die analogen Informationssignale mit dem gesteuerten R&uschsignal zusammensetzt und ein zusammengesetztes Signal erzeugt; und einen mit der Signalzusammensetzstufe (12) in Verbindung stehenden Umsetzer (16), der das zusammengesetzte Signal mit einer vorgegebenen Tastfrequenz in eine entsprechende digitale Form durch Quantisierung des zusammengesetzten Signals mit einer vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln umsetzt, die jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, wobei der Umsetzer (16) eine Signalausgangsstufe aufweist, um die entsprechenden digitalen Signale festzustellen.IZ system for converting analog signals into corresponding digital signals for the following Signal processing, characterized by a signal input stage with a source (10) for the analog information signals is connected to the one spectral within a predetermined Have frequency content lying frequency band, a circuit part (14) which is a controlled Generated noise signal with a spectral frequency range that is free of frequency components lying within the working frequency band and in a narrow range around a predetermined, outside of the working frequency band lying frequency, a circuit stage (12) with the signal input stage and with which the noise signal! generating circuit part! (14) is connected and composes and integrates the analog information signals with the controlled noise signal composite signal generated; and one in communication with the signal composition stage (12) standing converter (16), which converts the composite signal with a predetermined sampling frequency into a converts corresponding digital form by quantizing the composite signal with a predetermined number of quantization levels, which each have a predetermined size, the converter (16) having a signal output stage for the corresponding digital signals ascertain.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (15, 16) einen Analog-Digital-Umsetzer mit einem Eingang für das zusammengesetzte Signal und mit einem Takteingang und ein Schaltungstcil (20) aufweist, dessen Ausgang mit dem Takteingang des Analog-Digital-Umsetzers verbunden ist, und der ein Taktsignal für den Analog-Digital-Umsetzer bereitstellt, wobei das Taktsignal eine Frequenz aufweist, die wesentlich13. System according to claim 12, characterized in that the converter (15, 16) is an analog-digital converter with an input for the composite signal and with a clock input and a Schaltstcil (20), whose Output is connected to the clock input of the analog-digital converter, and a clock signal for provides the analog-to-digital converter, wherein the clock signal has a frequency that is substantially

größer als die obere Grenze des vorgegebenen Frequenzbandes istis greater than the upper limit of the specified frequency band

14. System nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das die gesteuerten Rauschsignale erzeugende Schaltungsteil (14) Schaltungsein- richtungen aufweist, die die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals auf einen Bereich von etwa ¹A bis14. System according to claim 12 and 13, characterized in that the circuit part (14) generating the controlled noise signals has circuit devices which adjust the amplitude of the controlled noise signal to a range from approximately ¹ A to 1/2 der Größe der Quantisierungspegel begrenzt1/2 the size of the quantization level

15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß die Signalzusammen- n> setzstiife (12) eine Summierstufe aufweist deren erster Eingang mit der Eingangsstufe, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang des die Rauschsignale erzeugenden Schaltungsteils (14) und dessen Ausgang mit dem Eingang des Umsetzers (15, 16) is verbunden ist15. System according to one of claims 12 to 14, characterized in that the signal composing pins (12) have a summing stage thereof first input with the input stage, the second input with the output of the noise signals generating circuit part (14) and its output to the input of the converter (15, 16) is connected is

16. System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet daß der Umsetzer (15,16) einen Momentanwertspeicher (15) enthält dessen einer Eingang mit der Signalzusammensetzstufe (12) verbunden ist16. System according to one of claims 12 to 15, characterized in that the converter (15, 16) contains an instantaneous value memory (15) thereof one input is connected to the signal composition stage (12)

17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz oberhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegt17. System according to one of claims 12 to 16, characterized in that the predetermined frequency is above the working frequency band

18. System nach einem der Ansprüche 12 bis 17, r; dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz im wesentlichen (n+ifr) mal der Tastfrequenz ist wobei η=0,1,2,... ist18. System according to one of claims 12 to 17, r; characterized in that the predetermined frequency is essentially (n + ifr) times the sampling frequency, where η = 0,1,2, ...

19. System nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet daß das vorgegebene jo Arbeitsfrequenzband in einem Bereich von etwa 30019. System according to any one of claims 12 to 18, characterized in that the predetermined jo Working frequency band in a range of about 300 bis 3400 Hz liegt die vorgegebene Frequenz etwa 6000Hz und die Tastfrequenz etwa 12 000Hz beträgtup to 3400 Hz the specified frequency is approximately 6000Hz and the keying frequency is about 12,000Hz

20. Verfahren zur Verringerung des Rauschens im π unbenutzten Kanal, des Übersprech- bzw. Nebensprechrauschens und des Rauschens aufgrund von Quantisierungsfehlern in einem Übertragungssystem für digitale Information, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:20. Method for reducing the noise in π unused channel, the crosstalk noise and the noise due to Quantization errors in a transmission system for digital information, characterized by the following process steps:

(a) Erzeugen eines analogen Eingangssignals mit einem spektralen Frequenzinhalt der innerhalb eines vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegt;(a) Generating an analog input signal with a spectral frequency content of within a predetermined working frequency band lies;

(b) Erzeugen eines gesteuerten Rauschsignals, -r> dessen spektraler Frequenzänhalt frei von innerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegenden Frequenzkomponenten ist und in einem schmalen Bereich um eine vorgegebene außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegende Frequenz her- v> um liegt;(b) producing a controlled noise signal -r> whose spectral Frequenzänhalt is free from lying within the working frequency band and frequency components in a narrow range around a predetermined lying outside the working frequency band frequency manufacturer v> is to;

(c) Zusammensetzen des analogen Eingangssignals und des gesteuerten Rauschsignals zu einem zusammengesetzten Signal;(c) Combining the analog input signal and the controlled noise signal into one composite signal;

(d) Umsetzen des zusammengesetzten Signals in Vi digitale Form mit einer Tastfrequenz, die wesentlich höher als die obere Grenze des vorgegebenen Frequenzbandes ist;(d) converting the composite signal into Vi digital form with a sampling frequency which is substantially higher than the upper limit of the predetermined frequency band;

(e) nachfolgende Umsetzung der digitalen Signale(e) subsequent conversion of the digital signals

in analoge Form; und miin analog form; and mi

(f) Filtern des wiedergewonnenen Analogsignals, so daß alle Frequenzkomponenten, die außerhalb des vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegen, unterdrückt werden.(f) Filtering the recovered analog signal so that all frequency components that are outside the predetermined working frequency band lie, be suppressed.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt (a) zur Erzeugung eines analogen Eingangssignals einen Verfahrensschritt aufweist, bei dem das Eingangssignal gefiltert wird, so daß im wesentlichen alle Frequenzkomponenten, die außerhalb des vorgegebenen Arbeitsfrequenzbandes liegen, unterdrückt werden.21. The method according to claim 20, characterized in that process step (a) for Generating an analog input signal comprises a method step in which the input signal is filtered so that essentially all Frequency components that are outside the specified working frequency band are suppressed will.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt (b) zur Erzeugung der gesteuerten Rauschsignale einen Verfahrensschritt aufweist bei dem ein Taktsignal erzeugt und das Taktsignal in einem Schmalbandfilter gefiltert wird, so daß im wesentlichen alle Frequenzkomponenten, die von der vorgegebenen Frequenz abweichen, unterdrückt werden.22. The method according to claim 20, characterized in that process step (b) for Generating the controlled noise signals has a method step in which a clock signal generated and the clock signal is filtered in a narrow band filter, so that essentially all Frequency components that deviate from the specified frequency are suppressed.

23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt zur Filterung mit einem Bandpaßfdter durchgeführt wird, dessen Durchlaßbereich zur vorgegebenen Frequenz symmetrisch liegt und dessen Q-Wert nicht kleiner als 20 ist23. The method according to claim 20, characterized in that the process step for Filtering is carried out with a bandpass filter whose passband is close to the specified Frequency is symmetrical and its Q value is not less than 20

24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verf.Jvensschritt zum Zusammensetzen des analogen Eingangssignal und des gesteuerten Rauschsignals einen Verfahrensschritt aufweist bei dem das analoge Eingangssignal und das gesteuerte Rauschsignal algebraisch summier werden.24. The method according to claim 20, characterized in that the process step for Combining the analog input signal and the controlled noise signal has a method step in which the analog input signal and algebraically summing the controlled noise signal.

25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz oberhalb des Arbeitsfrequenzbandes liegt25. The method according to claim 20, characterized in that the predetermined frequency is above the working frequency band

26. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß die vorgegebene Frequenz im wesentlichen (n+^xli) mal der Tastfrequenz ist wobei π—0,1,2,... ist26. The method according to claim 20, characterized in that the predetermined frequency is essentially (n + ^x li) times the sampling frequency, where π - 0,1,2, ... is

27. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß das vorgegebene Arbeitsfrequenzband in einem Bereich von etwa 300 bis etwa 3400 Hz liegt die vorgegebene Frequenz etwa 6000 Hz und die Tastfrequenz etwa 12 000 Hz beträgt27. The method according to claim 20, characterized in that the predetermined working frequency band is in a range from about 300 to about 3400 Hz, the specified frequency is around 6000 Hz and the keying frequency is around 12,000 Hz amounts to

28. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß der Verfahrensschritt (d) zum Umsetzen des zusammengesetzten Signals in digitale Form einen Verfahrensschritt aufweist bei dem das zusammengesetzte Signal mit diner vorgegebenen Zahl von Quantisierungspegeln, welche jeweils eine vorgegebene Größe aufweisen, quantisiert wird, und daß der Verfahrensschritt (b) zur Erzeugung des gesteuerten Rauschsignals einen Verfahrensschritt aufweist, bei dem die Amplitude des gesteuerten Rauschsignals auf einen Bereich von etwa Ά bis '/2/der Größe der Quantisierungspegel begrenzt wird.28. The method according to claim 20, characterized in that step (d) for Converting the composite signal into digital form has a method step in which the composite signal with the predetermined number of quantization levels, which respectively have a predetermined size, is quantized, and that the method step (b) for Generation of the controlled noise signal has a method step in which the amplitude of the controlled noise signal to a range from about Ά to '/ 2 / the size of the quantization level is limited.

29. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (f) zum Filtern des wiedergewonnenen Analogsignals mit einem Bandpaüfilter durchgeführt wird, dessen Durchlaßbereich das vorgegebene Arbeitsfrequenzband umfaßt.29. The method according to claim 20, characterized in that the process step (f) for Filtering the recovered analog signal is performed with a bandpass filter, the Passband includes the predetermined working frequency band.